沈阳大学学报自然科学版司吸沁目年第期对物理实验“示波器的使用”内容的改进用示波器测定音叉的频率刘守杰兴颖摘要关键词本文阐述的是在原物理实验“示波器的使用”这一项目的基础上,增加了一个实测内容,测定音叉的频率。从而增加了学生的实验兴趣,提高了学生实验动手能力达到了“示波器的使用”目的。示波器音叉放大电路板李萨茹图形传感器。引言作为物理实验课的一个实验项目“示波器的使用”,目的是让学生①了解示波器的基本结构及其工作原理,初步学会其使用方法②学习用示波器观察交流电各种整流波形,并学会用李萨茹图形测量交变电压的频率。连续几年的实验教学发现,同学们对“示波器的使用”实验缺乏足够的认识,认为通过用示波器看看电压波形、测量市电频率,就了解了示波器板面上的几个旋钮,其实不然。示波器是一种常用的电子仪器,用它可以直接观察电压的波形而进行测量,而且凡一切可以转化为电压的电学量如电流等以及非电学量如温度、声波、压强等都可以用示波器观察它们的变化过程和测定它们的大小。因此,增加测定音叉频率的内容,就会增加学生的兴趣,促进学生学习的主动性,增强学生实验的动手能力,提高实验教学的质量。通过音叉频率的测定,即实验有了实际的应用,又达到了“示波器的使用”目的,由此该实验项目改名为“用示波器测定音叉的频率”。李萨茹图形示波管内的电子束受偏转板上正弦电压的作用时,屏幕上亮点作水平方向的谐振动,受偏转板上正弦电压的作用时,亮点作垂直方向的谐振动。与偏转板同时加上正弦电压时,亮点的运动是两个相互垂直振动的合成。振动频率二与方向振动频率相同时,亮点合成运动的轨迹一般是一个封闭的图形,称为李萨茹图形。见表所示。刘守杰等对物理实验“示波器的使用”内容的改进总第期表李萨茹图形举例伶护二利萨如红困黔夔八困形建蚕,,钾赫钟赫,。号气口李萨茹图形与振动频率之间有如下的简单的关系方问切线对图形的切点数二二方向切线对图形的切点数如果上式中二为已知即标准频率,则可由李萨茹图形的切点数来计算未知频率。表中列举了比值,二等于不同整数比时的李萨茹图形及有关数字。放大电路板将非电学量声波转换成交变电压信号输人示波器。这里设计制做了一个简单的放大电路板。如图所示。一一接电二也盒一泪卜叶一接布专恶器接示波器一图放大电路板图音叉与传感器位置沈阳大学学报自然科学版年第期操作步骤将音叉声波通过传感器喇叭接到“放大电路板”的输入端将“放大电路板”的输出端接到示波器采用一型示波器“轴输入”和“地”接线柱上。将“轴衰减”旋至“扫描”,敲动音又后将其移至传感器附近,如图所示音叉不能与传感器接触。旋动“扫描范围”和“扫描微调”旋钮,直到观察到稳定的声波电压波形为止。从“扫描范围”和“扫描微调”两旋钮上读出音叉的估计频率。将“扫描范围”旋到“关”位置,“轴衰减”旋到“衰减”位置。同时,将低频信号发生器采用一型信号发生器输出端接至示波器“轴输人”和“地”。调节低频率信号发生器的频率,使之与音又的估计频率相接近,并调节“轴衰减”与“轴增幅”,使来自信号发生器在屏上形成的波形振幅近似等于音叉振动通过传感器产生的电压在屏上形成的波形振幅。将振动着的音叉置于传感器附近调节信号发生器“频率调节”旋钮,和示波器上有关旋钮,使各种不同的李萨茹图形分别出现,绘人记录表中,并作有关计算。实际操作时不可能调到、成准确的整数比,因此两个振动的周相差发生缓慢的改变,图形不可能很稳定,调到变化最缓慢即可。作完后,关断有关仪器的电源。参考文献华中工学院天津大学上海交通大学编物理实验人民教育出版社、北方交通大学电信系编审组晶体管电路人民铁道出出版社。—三,叫,,欢,‘”乳、’详、、邵
